2023年第2卷第2期

Letter

作者：Zong Li, Bin Cao, Zhonghao Zhang, Liming Wang and Zhong Lin Wang

題目：Rational TENG arrays as a panel for harvesting large-scale raindrop energy

iEnergy, 2023, 2(2): 93–99

雨滴蘊含着豐富的可再生能源，包括動能和靜電能，如何有效地收集雨滴所蘊含的能量已經成為一個熱門研究課題。最近，一種利用液固接觸發電的摩擦電納米發電機（TENG）已被證實可實現超高的瞬時功率輸出。然而，當從密集的雨滴而不是單個雨滴中收集能量時，需要一種更合理的結構來消除各個發電單元之間的相互影響，以實現最大輸出。本研究提出了一種 “類似太陽能電池闆”的橋式陣列發電機（BAGs）。通過采用陣列下電極（ALE）和橋式回流結構（BRS），橋式陣列發電機可最大限度地減少大規模能量收集裝置峰值功率輸出的急劇下降。當雨滴能量收集裝置的面積為 15 cm × 15 cm 時，BAG 的峰值功率輸出達到 200 W/m²，這為大規模有效收集雨滴能量實現工業途徑提供了一個極大的可能性。

 
掃描閱讀原文

Reviews

1作者：Xin Chen, Wenyi Zhu and Q. M. Zhang

題目：Electrocaloric cooling technologies for a sustainable world

iEnergy, 2023, 2(2): 100–108

我們的社會高度依賴可靠的空調（AC）和制冷系統。目前，現代冷卻技術是由 19 世紀的一項技術提供支持，既基于蒸汽壓縮循環（VCC）制冷技術。蒸汽壓縮循環制冷中使用的制冷劑是強溫室氣體，因此是導緻全球變暖的主要原因之一。電熱制冷技術（EC）作為 VCC 冷卻的替代技術很有吸引力。電熱制冷技術對環境無害、無需壓縮機、可擴展性強，而且有可能實現比 VCC 冷卻更高的效率。自 21世紀末以來，積極開展的電緻冷材料研究已創造出幾種表現出巨大電緻冷效應（ECE）（通過直接測量）的電緻冷材料。這些電緻冷材料和器件的研究揭示了鐵電材料在低電場下産生強大電緻冷效應和實現高性能電緻冷器件的前景。本綜述重點介紹了這些進展，并對電緻冷技術進行了展望。

 
掃描閱讀原文

2作者：Jingjing Liang, Jianzhong Zhu, Minfang Han, Xiufu Hua, Duruo Li and Meng Ni

題目：The development of solid oxide co-electrolysis of H₂O and CO₂ on large-size cells and stacks

iEnergy, 2023, 2(2): 109–118

在碳中和的背景下，将 CO₂ 轉化為 CO 是實現負的碳排放的有效途徑。電化學還原是一種新開發的途徑，其中，固體氧化物共電解技術因其高效率和低電力需求而前景廣闊。有關大尺寸電池和應用級堆棧的研究非常重要。本綜述針對尚未完全理解的反應機理和最令人擔憂的耐久性問題，詳細介紹了在共電解反應機理和耐久性中起重要作用的因素。研究發現，進氣混合物和外加電流等操作條件對共電解的反應機理有很大影響，紐扣電池上的實驗不能反映工業規模電池上的真實反應機理。此外，還回顧并論證了大尺寸單電池和電池堆在高電流、高轉化率條件下的耐久性測試，以及固體氧化物共電解與間歇性可再生能源相結合的潛力。最後，還對未來的探索進行了展望。

 
掃描閱讀原文

3作者：Jizhong Zhu, Shenglin Li, Alberto Borghetti, Jing Lan, Hong Li and Taiheng Guo

題目：Review of demand-side energy sharing and collective self-consumption schemes in future power systems

iEnergy, 2023, 2(2): 119–132

分布式能源的廣泛應用在需求方能源共享和集體自我消費計劃中呈現出了令人振奮的潛力。需求方能源共享和集體自消費系統緻力于協調分布式發電、儲能和負荷需求的運行。近年來，随着互聯網技術的發展，共享經濟正迅速滲透到各個領域。共享經濟在能源領域的應用，使越來越多的終端用戶參與到能源交易中來。然而，能源共享技術的應用也面臨着諸多挑戰。本文全面回顧了需求側能源共享和集體自用計劃的最新發展。本文介紹了共享經濟的定義和分類，重點關注能源領域的應用：虛拟電廠、點對點能源交易、共享儲能和微電網能源共享雲。還深入讨論了挑戰和未來的研究方向。

 
掃描閱讀原文

Articles

1作者：Hongyi Li, Hongxun Hui and Hongcai Zhang

題目： Blockchain-assisted virtual power plant framework for providing operating reserve with various distributed energy resources

iEnergy, 2023, 2(2): 133–142

從以煤炭為基礎的電力系統向以可再生能源為基礎的電力系統的模式轉變給電網的供需平衡帶來了更多挑戰。可為電網提供運行儲備的分布式能源資源（DERs）被認為是補償可再生能源電力波動的一種有前途的解決方案。小規模 DER 可彙聚成虛拟電廠 (VPP)，有資格在運行儲備市場上競标。由于 DER 通常屬于不同的實體，因此研究以可信方式協調 DER 的 VPP 運行框架非常重要。本文中針對 VPP 提出了一個區塊鍊輔助的運營儲備框架，該框架聚集了各種 DER。考慮到各種 DER 的異質性，提出了一種統一的儲備能力評估方法，以促進 DER 的聚合。通過考慮實際可用儲備容量與估計值之間的不匹配，提高了 VPP 在運行儲備市場中的性能，并開發了一個基于硬件的實驗系統，給出了數值結果，證明了所提框架的有效性。

 
掃描閱讀原文

2作者：Sheng Wang, Hongxun Hui and Pierluigi Siano

題目： Resilience of gas interchangeability in hydrogen-blended integrated electricity and gas systems: A transient approach with dynamic gas composition tracking

iEnergy, 2023, 2(2): 143–154

通過利用剩餘的可再生能源來可以生産綠色氫氣。氫氣可以注入天然氣網絡，加速能源系統的去碳化。然而，随着可再生能源的波動，天然氣網絡中的氣體成分可能會随着氫氣注入量的波動而發生劇烈變化。氣體互換性可能會受到不利影響。為了研究氫氣注入波動的防禦能力，本文提出了一種氫氣混合集成電力和燃氣系統（H-IEGS）的燃氣可互換性彈性評估方法。首先，通過提出幾個新的指标來定義氣體可互換性彈性。然後，提出了一個兩階段氣體可互換性管理方案，以适應氫氣注入。首先執行穩态優化電力和氫氣能量流技術，以獲得 H-IEGS 的理想運行狀态。然後，實施動态氣體成分跟蹤，計算氣體網絡中氫含量的實時變化，并評估随時間變化的氣體可互換性指标。此外，為了提高計算效率，還提出了一種自适應線性化技術，并将其嵌入到離散偏導數方程的求解過程中。最後，利用 IEEE 24 總線可靠性測試系統和比利時天然氣系統驗證了所提出的方法。

掃描閱讀原文

iEnergy 2023年第2期

長按識别二維碼&查看整期文章

文章介紹為編輯部翻譯，不代表作者觀點，請以正文表述為準

更多精彩内容請關注iEnergy所在公衆号